ارتفاع في درجة الحرارة تكنولوجيا طلاء مقاومة للتآكل الكلور لتطبيقات محرقة النفايات

Summary:

الحرق هو الطريقة الأكثر فعالية للتخلص من النفايات البلدية ومع ذلك، فإن التآكل والارتداء الناجم عن جو حرق القمامة يشكل خطرا كبيرا على التشغيل الآمن للمغلاية. إنه حل مجدي لاستخدام تكنولوجيا الطلاء الوظيفي لعزل أنبوب الغلاية من الجو التآكل، لتحقيق حماية الأنبوب الجدار. هذا ورقة تقارن خطط الحماية من الكسوة والمواد الحرارية والحرارية الرش. أخيرا، يتم استخدام رش ARC لإعداد الكلور مقاومة للتآكل طلاء. من خلال تحليل الأداء الأساسي للطلاء، والبناء في الموقع في الغلاية، وعملية البيئة الحرق الفعلية، يتم التحقق من أن استخدام جدوى رش القوس على حماية محرقة القمامة أنابيب.

مقدمة:

الحرق هو الطريقة الأكثر فعالية إلى غير ضارة وإعادة تدويرها وتقليل حجم البلديات النفايات. ومع ذلك، يحتوي وقود القمامة على عدد كبير من العناصر مثل الكلور والمعادن القلوية والمعادن الثقيلة وما إلى ذلك، والغازات المسببة للتآكل مثل CL2 و HCL و القلوية / الثقيلة يتم إنشاء أملاح المعادن المنصهرة التي تحتوي على CL و S خلال الاحتراق. بموجب عمل الحفز، يتسبب خط الأنابيب بقوة، مما أدى إلى ترقق سمك جدار أنبوب الغلاية وحتى انفجار أنبوب خطير عواقب.

تحت ارتفاع في درجة الحرارة بيئة عملية الغلاية، والتآكل الناجمة عن جو الكلور يسمى "نشط التآكل"، ويمكن فهم آلية التآكل من خلال العملية التالية CL موجود في شكل CL2 أو HCL ويتفاعل مع مصفوفة أو عنصر FE في فيلم أكسيد لتشكيل FECL2. بسبب انخفاض ضغط الأكسجين الجزئي، FECL2 موجود في شكل غازي وينشر إلى الخارج إلى الخارج السطح. تحت بيئة الضغط الجزئي عالية الأكسجين، يتأكسد إلى FE2O3 وتجديد CL2. العملية المذكورة أعلاه تكمل دورة، و CL2 يكرر من خلال العملية المذكورة أعلاه. متى فيلم أكسيد هو CR2O3 أو AL2O3، العملية المذكورة أعلاه مشابهة، ولكن معدل التفاعل هو بطيء. بسبب الانتشار الدوري للكلور والكلوريد، الكثيفة في الأصل CR2O3 أو al2o3 فيلم أكسيد يصبح فضفاضا وفقد دور حماية مصفوفة.

هناك أملاح قلوية وأملاح معدنية ثقيلة في حرق القمامة بيئة. الملح المختلط يسبب نقطة انصهارا لتقليلها بشكل كبير إلى نطاق درجة الحرارة من 200 ~ 400 ℃. CL2 يتم استبدال التفاعل التالي، واللاحقة درجة حرارة عالية الملح المنصهر يشبه تآكل الكلور المذكورة أعلاه آلية.

2kcl (s) + so2 (g) +1 / 2o2 (g) + h2o (g) → K2SO4 (ق) + 2HCL (G)

2kcl (s) + so2 (g) + o2 (g) → K2SO4 (S) + CL2 (G)

قد تكون هناك جزيئات صعبة مثل رمل الكوارتز في محرقة النفايات، والتي ضرب جدار الأنبوب لسطح التسخين المرجل بسرعة عالية، مما سيؤدي إلى التآكل والارتداء، مما سيؤدي إلى أن أنبوب الجدار إلى رقيقة. خاصة في بيئة تآكل شديدة، تتمتع منتجات التآكل بالتصاق الفقراء على الجدار الخارجي لأبنب الغلاية، ومن المرجح أن تغسلها جزيئات صلبة بسرعات عالية وتسبب كتلة تقشير. بعد تقشير، يتم تآكل السطح الطازج، مما أدى إلى إجراء مركب دوري من تآكل التآكل - التآكل وتسريع ترقق الأنابيب الجدار.

حماية أنبوب الغلاية تكنولوجيا:

1.1 السطح

لحام Surfacing هو نوع من تقنية طلاء السطح، والذي يستخدم لحام معدني حشو الكسوة على سطح الركيزة المعدنية للحصول على عملية تلبي أداء وحجم معين . في غلايات محطة الطاقة، يمكن أيضا استخدام هذه العملية لإصلاح وتحسين حجم الأنابيب بعد ارتداء و التآكل. ومع ذلك، تتطلب عملية السطوح كمية كبيرة من المدخلات الحرارية، والتي لها تأثير حراري كبير على مصفوفة الأنابيب، مما أدى إلى تشوه كبير للأنبوب والسهل لذلك، من الصعب استخدام عملية السطوح في منطقة كبيرة على محطة الطاقة الموقع. الشكل 1A يظهر صورة لحام سطور على سطح صف أنبوب الفرن باليد، وكذلك السطح (الشكل 1B) وعرض المقطع العرضي (الشكل 1C) مورفولوجيا السطوح المكونة طبقة.

1.2 حماية الحرارية

استخدام الصانع وغيرها من المواد الحرارية للدرع يمكن أن تعزل مصفوفة الأنابيب من بيئة تآكل الحرق إلى حد معين ومع ذلك، و الصباد نفسها يحتوي على عدد كبير من المسام والواجهات، ويمكن أن تكون مساميةها عالية مثل 15-20٪. هذه هي قنوات الانتشار السريع للكلور و كلوريد. من وجهة نظر ماكرو، يبدو أن أنبوب الغلاية معزولة عن البيئة المسببة للتآكل من خلال الحرارك المواد ومع ذلك، من وجهة نظر مجهرية، ينتشر الكلور إلى سطح أنبوب الغلاية من خلال مسام المواد الحرارية، ومن المرجح أن تآكل طبقة السطح من خلال الكلور الغاز. بالإضافة إلى ذلك، طلاء صبغات يؤثر بشكل كبير على نقل الحرارة، وبالتالي التأثير على الكفاءة الحرارية للغلاية التشغيل.

1.3 عملية الرش الحراري

يستخدم الرش الحراري مصدر حرارة معين للمعادن السيراميك أو المركبات إلى المنصهر أو شبه المنصهر الدولة. من خلال إجراء الغاز العالي الضغط، وصلت القطرات سطح المكون بسرعة عالية، مما يشكل طلاء وظيفي مع مقاومة التآكل والتآكل المقاومة. أرضية. محددة لسطح التدفئة من أنبوب الغلاية، يلزم تسهيل البناء في الموقع في الفرن، مواد الطلاء مكلفة، وجودة الطلاء هي مستقرة. الرش القوس يلتقي هذه المتطلبات وهي الأكثر ملاءمة .

يتم عرض المخطط التخطيطي لمبدأ رش القوس في الشكل 3A. من خلال آلية تغذية الأسلاك، فإن الأسلاك المعدنية متصلة على التوالي تولد الأقطاب الكهربائية الإيجابية والسلبية لتوليد القوس والإذابة، والاحتفاظ بها إلى قطرات تحت إجراءات الهواء العالي الضغط، وتطير بسرعة عالية لضرب سطح الركيزة شكل طلاء. في رش القوس التقليدي، فإن سرعة تحلق قطرة حوالي 100 متر / S، والسرعة السفلى تؤدي إلى مسامية عالية نسبيا طلاء، بناء على طلب 5-10٪. من الواضح أن هذا الكسر ذو حجم كبير من المسامية يؤثر بشكل كبير على مقاومة التآكل للطلاء من خلال تطوير بندقية رش قوس عالية السرعة، ارتفعت سرعة تحلق قطرة بنسبة 50٪، مما يقلل من مسامية الطلاء إلى ترتيب 2 إلى 3٪. الشكل 3B يظهر تضاريس المقطع العرضي من كثيفة للغاية طلاء أعدها الرش بندقية.

for . تتم مقارنة حماية التآكل للحماية من أنبوب جدار حرق النفايات، ورش القوس العالي السرعة والكساس الليزر، كما هو موضح في الجدول 1. يمكن ملاحظة أنه من حيث التنفيذ في الموقع، والاقتصاد، والبناء على نطاق واسع، فإن رش القوس يحتوي على مزايا واضحة على تكنولوجيا الكسوة بالليزر، وهو مناسب لتطبيق أنابيب الغلاية البيئات.

2.1 طلاء البنية المجهرية:

المجهرية من C276 (nicrmow) يتم عرض الطلاء الذي أعدته رش القوس في الشكل 4. من وجهة نظر ماكرو (الشكل 4A)، فإن الطلاء كثيف، والبنية موحدة، والركيزة مجتمعة بشكل جيد، دون شمول واضح من جزيئات الرمال و الشقوق سمك الطلاء موحد، حول 485 ± 18μm. من التكبير العالي (الشكل 4B)، يتم تشكيل الطلاء عن طريق تكديس أوراق مغلفة غرامة، وسمك الطبقات المغلفة صغيرة مثل الميكرونات، كما هو موضح من السهم في الشكل. بعد الحساب الإحصائي، فإن مسامية الطلاء منخفضة كما 3.35 ± 0.39٪. في هذه الورقة، يتم استخدام بندقية رذاذ محسنة لإنتاج سرعة تحلق سرعة أعلى سرعة من رش القوس التقليدي، ثم تصطدم بالركيزة إلى الشكل، وبالتالي الحصول على طلاء بمسامية منخفضة للغاية وبنية مغلفة ناعما

2.2 أداء التآكل في طلاء الفرن:

ارتجل عدد كبير من منتجات التآكل جدار أنبوب الغلاية قبل الرش، كما هو مبين في الشكل 6A. استخدم SandBlasting لإزالة المرفقات ومراقبة الطلاء بعيون عارية بعد الرش للتأكد من أن الطلاء مستمر بدون شقوق وتقشير (الشكل 6B). بعد الرش، بعد الختم المعالجة مطلوب (الشكل 6C). بعد الختم، يمكن أن تخترق الثقوب أو الشقوق لسطح الطلاء إلى حد ما، وحظر مسار الانتشار من الجو التآكل، وضمان مزيد من مقاومة التآكل الطلاء

2.3 طلاء الكشف:

بعد استخدام طلاء القوس في بيئة حرق القمامة الفعلية لفترة من الوقت (~ 6 أشهر)، يتم تحليل المواد السطحية لجدار الأنابيب لتحديد تأثير الحاجز للطلاء بين جدار الأنابيب و تآكل. يوضح الشكل 7 صورة جدار الأنبوب ومرفقاته بعد 6 أشهر من تشغيل الفرن 2 #. يمكن تقسيم المرفقات على جدار الأنابيب أساسا إلى مستويات متعددة، مع رماد ذبابة فضفاض جدا على السطح العلوي (الشكل 7A). بعد إزالة الرماد المتطاير، يبدو أحمر داكن، قد يكون أكسيد معدني، وهو رقيقة جدا (الشكل 7B). الطبقة السفلية الحمراء الداكنة هي طبقة لاصق كثيفة مع سمك 1 ~ 2MM (الشكل 7C)، وهو ضوء الأخضر. بعد الخروج من الطبقة، فإنه مشرق لامع، وهو الحكم ليكون طلاء.

كانت الطبقة الكثيفة كشط في شكل مسحوق (الشكل 8)، والتي تعرضت للتحليل عنصري يظهر طيف الطاقة أن العناصر الرئيسية هي CL و K و ZN و PB و O و وتظهر النسبة المئوية الذرية في الجدول 3. وفقا للنسبة الذرية النسبة الذرية، يمكن استنتاج تكوينها الرئيسي هو KCL و ZNCL2 و PBCL2 وأملاح الكلوريد الأخرى والأكسيدات.

هذه تتكون المراحل من مزيج من نقطة الانصهار المنخفضة (200 ~ 400 ℃) الملح القطبي، الذي يلتزم بسطح الطلاء في حالة مصهرة تحت بيئة التشغيل المراجل، وتبرد وتسطص على الالتزام بسطح الطلاء بعد أن يكون الفرن يغطي الملح التفكيك سطح الطلاء، والطلاء لا يزال يحتفظ باللون المعدني . يمكن أن نرى أن الطلاء يعزل ملح الكلوريد التفاحي من جدار أنبوب الغلاية، مما يشكل التآكل الفعال للحماية والحماية من الأنبوب.

3. الخلاصة:

بناء على خصائص متوسطة حرق النفايات، Nicrmow يتم استخدام مواد الطلاء، ويتم إعداد الطلاء الكثيف بواسطة ARC الرش. من خلال المجهرية تحليل الطلاء واختبار الأداء وتطبيق بيئة حرق المراجل، الاستنتاجات التالية هي تم الحصول عليها.

(1) تهدف إلى تكنولوجيا حماية الطلاء لأنابيب المراجل في جو حرق القمامة، وخصائص عملية لحام السطوح والكسر الليزر والمواد الحرارية والمواد الحرارية والرش الحراري. وخاصة مزايا وعيوب الكسوة بالليزر ورش القوس مقارنة. من وجهة نظر جدوى التنفيذ في الموقع في الفرن، فإن جدوى البناء على نطاق واسع والكفاءة الاقتصادية، تتميز رش القوس المزايا.

(2) باستخدام عملية رش القوس عالية السرعة، كثيفة Nicrmow طلاء مع مسامية فقط 3.35٪ كان تم الحصول عليها. قوة الترابط مع 20G Matrix 31.6MPA، والصلابة 4.67GPA، وهو أعلى بكثير 20G صلابة. صلابة عالية وصلابة عالية يعني أن الطلاء يحتوي على مقاومة عالية التآكل والتآكل المقاومة.

(3) نتائج منحنى الاستقطاب الكهروكيميائي تظهر أنه في درجة حرارة عالية أيون كلوريد وغيرها من بيئة تآكل الملح المنصهر، إمكانات التآكل العالية Nicrmow الطلاء أكثر مقاومة للتآكل الكهروكيميائي 20G، وفي الوقت نفسه، معدل تآكله أقل بكثير The الأخير.

(4) بعد الاختبار في بيئة حرق الغلاية لمدة 6 أشهر، يعزل الطلاء بفعالية ملح الكلوريد التفاحي من جدار أنبوب الغلاية، مما يشكل التآكل الفعال للحماية والحماية من الأنبوبة أنبوب. تعمل حماية سطح التدفئة من أنبوب المرجل من قبل الطلاء بشكل كبير على تحسين عمر خدمة أنابيب الغلاية ويحسن السلامة التشغيلية للطاقة مصنع